摘要:逆作法是近些年來所發展起來的一項新興的基坑支護技術,對于高層建筑多層地下室結構的施工非常有效。本文對逆作法的原理、分類及特點進行了分析和闡述,并對逆作法的施工技術作了進一步的探討。
關鍵詞:建筑工程 逆作法 施工技術
隨著近些年來我國高層建筑的日趨增多,對深基坑的開挖支護技術要求也越來越高。逆作法是近些年來所發展起來的一項新興的基坑支護技術,對于高層建筑多層地下室結構的施工非常有效。在建筑工程施工中利用該技術,可以使地下結構與圍護結構有效結合起來。其比較適合于三層及以上的地下室。通過實踐證明,利用逆作法施工開挖深度大的多層地下結構所取得的效果更加明顯,通過對逆作法的應用,不僅建筑工程的安全性得到大幅度提高,還節約了建筑工程的總造價。
1 逆作法施工技術的原理
逆作法施工技術就是先沿建筑物地下室軸線,或周圍施工地下連續墻或其他支護結構,以及建筑物內部的有關位置,進行澆筑,或將中間支承樁和柱打入其中,用于支撐施工期間于底板封底之前的上部結構自重和施工荷載。再將施工地面一層的粱板樓面結構用于地下連續墻剛度很大的支撐,然后向下逐層進行土方的開挖,并對各層地下結構進行澆筑,直到底板封底為止。
與此同時,因已完成地面一層的樓面結構,給上部結構施工提供了條件,此時可以逐層向上進行地上結構的施工,直至工程結束為止。
2 逆作法施工工藝的優點與不足
2.1 逆作法的優點
2.1.1 可以讓地下基礎結構施工與建筑物上部結構的施工進行平行立體作業,如果建筑工程層次較多、規模較大時,利用逆作法可以節省1/3的工時。
2.1.2 該施工方法受力良好且合理,由于在圍護結構上的變形量較小,為此,可以大大減少對鄰近建筑的影響。
2.1.3 該方法施工時受風雨影響少,且可較少的開挖土方,或幾乎不占總工期。
2.1.4 該方法能對地下空間進行最大限度的利用,使地下室建筑面積擴大很多。
2.1.5 利用該方法所建設出的一層結構平面可以作為工作平臺,這樣就省去了開挖工作平臺與內撐等臨時設施的另外搭設,從而節省了施工費用。
2.1.6 由于該方法可以讓開挖與施工交錯進行,由立柱直接承擔逆作結構的自身荷載,并將其傳遞至地基,這樣就使得大開挖時卸載對持力層的影響大大減少,基坑內地基回彈量也被大幅度降低了。
2.2 逆作法的不足
2.2.1 由于逆作法的施工易受到環境的影響,為此,大型的施工設備很難用得上,這樣就需要進行大量人力和物力的投入,從而不便于管理。
2.2.2 該方法在進行鋼筋的預埋時,其預埋位置準確性不高,鋼筋的接頭通常需要在同一截面的接頭進行焊接,且焊接的施工環境較差。
2.2.3 使用該方法施工,其混凝土會出現較多的施工縫,滲漏現象比較容易出現,處理起來也較為困難。
3 逆作法的施工技術要點
3.1 中間支承柱的施工
在逆作法施工的整個過程中,支承柱為承重結構,其在計算時需要非常精確。
支承柱作為永久的結構柱,在使用逆作法進行施工時,對其精度有嚴格的要求,偏差一定要保持在20mm以內。通常支承柱主要有校正架調垂、氣囊法調垂、上部校正架與下部氣囊法聯合調垂、上部調節螺栓調垂等調垂方法。
3.2 沉降差異控制
由于逆作法是先進行上部結構與地下室樓板的施工,然后再進行基礎大底板的施工,工程樁在施工前期處于部分不受力、部分受力狀態,為此,立柱與地下墻之間,或各根立柱之間,會有較大的沉降差的存在,裂縫就會在已澆注的樓板與梁系出現,對正式結構的安全造成威脅。
為有效控制沉降差異,可以從兩個方面進行:
①對工程狀況進行設定,并計算沉降。在挖土的各階段中,對立柱與地墻的受力情況進行沉降估算時,要按照荷載與地基樁及地質來進行,要確保各立柱與地墻的相鄰沉降計算差值在標準的控制范圍內。
②對施工過程實行動態控制。全面監測立柱樁、地下墻、地下水位、垂直與水平變形、挖土工況,以實測結果為依據,按照實際工況,對土體力學參數進行反算,對下一步工況計算予以修正。如果相鄰柱之間的沉降差超過正常值時,要采取一定措施進行控制。
3.3 挖土技術
工程工期和施工安全會受到挖土的影響,且土體產生變形的一個主要原因也是由挖土所引起。
為此,在施工中一定要注意挖土的技術。逆作法中的挖土技術主要為開挖方式的選擇和土口的設置。明挖、蓋挖和暗挖是開挖的三種形式,在逆作法中,主要以暗挖作為開挖形式。在開挖土方時,要遵循“分層、分塊、對稱、平衡、限時”的原則進行,使用分塊平衡對稱抽條的開挖技術。
在取土口時,其水平距離要使挖土機二次翻土以及暗挖時自然通風的要求得以滿足,大小要使結構受力要求得以滿足,且數量還
要滿足底板抽條開挖時1個取土口能兼顧3塊抽條區域的出土要
求。
3.4 對通風、用電、照明的要求
在建筑工程中使用逆作法,其地下室的施工環境較為封閉,為此,在施工的過程中要注意通風。在上層樓板適當位置處預留一些孔洞,再將抽風機設置在孔洞處向外排氣,此外,還要安裝功率較大的渦流鼓風機,以便將風送向地下。
對于地下施工所用的照明、動力線路,要有專用的防水線的設置,并在樓板、梁、柱等結構中將其進行預埋,禁止將其進行任意的挪動。電箱以及各用電設備的線路,都要使用雙層絕緣的電線,并將其架空,鋪設在樓板底上。照明燈具要盡可能的使施工需要得以滿足,要有應急照明系統的設置。
3.5 地下室樓板模板的支設
逆作法的地下室支模有兩種方式,即搭架支模和土模承重。采用搭架支模的方式時,要將地下結構1層高的土層先挖掉,然后根據常規方法進行梁板模板的搭設,進行梁板混凝土的澆筑,再向下進行豎向結構的延伸;若采用土模承重的方式時,要先將土挖至設計的標高,進行整平夯實后,再進行一層素混凝土墊層的澆注,其厚度為50ITUTI厚,直到混凝土稍硬后,在梁模板的支點上,用水泥砂漿進行進一步找平,控制其標高誤差在規定的范圍之內,然后進行模板的擱置。
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